- •Содержание
- •Глава 1. Основные понятия 6
- •Глава 2. Модели данных 19
- •Глава 3. Функциональные зависимости 46
- •Глава 4. Нормализация 54
- •Глава 5. Методология концептуального проектирования 69
- •Глава 6. Методология логического проектирования баз данных реляционного типа 75
- •Глава 7. Методология физического проектирования реляционных бд 93
- •Глава 8. Язык структурированных запросов sql. 107
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные понятия
- •1.1. Информационные системы с базами данных.
- •1.2. Функции и возможности субд
- •1.3. Программные компоненты субд
- •1.4. Архитектура среды базы данных
- •1.5. Реляционные объекты данных: терминология
- •1.6. Формальные определения
- •1.6.1. Домены
- •1.6.2. Отношения
- •1.7. Целостность реляционных данных
- •1.7.1. Потенциальные ключи
- •1. Свойством уникальности.
- •2. Свойством не избыточности.
- •1.7.2. Первичные и альтернативные ключи
- •1.7.3. Внешние ключи
- •1.7.4. Ссылочная целостность
- •1.7.5. Правила внешних ключей
- •Глава 2. Модели данных
- •2.1. Элементы er-модели
- •2.1.1. Множество сущностей
- •2.1.2. Атрибуты
- •2.1.3. Связи
- •2.1.4. Рекурсивная связь
- •2.1.5. Атрибуты связей
- •2.2. Структурные ограничения
- •2.2.1. Связь "один-к-одному"
- •2.2.2. Связь "один-ко-многим"
- •2.2.3. Связь "многие-ко-многим"
- •2.2.4. Степень участия
- •2.2.5. Многосторонние связи
- •2.2.6. Слабые множества сущностей
- •2.3. Проблемы er-моделирования (Материал данного параграфа не обязателен для изучения)
- •2.3.1. Ловушки разветвления
- •2.3.2. Ловушка разрыва
- •2.4. Ееr-модель
- •2.4.1. Суперклассы и подклассы типов сущностей
- •2.4.2. Наследование атрибутов
- •2.4.3. Специализация
- •2.4.4. Генерализация
- •2.4.5. Ограничения, накладываемые на процедуры специализации и генерализации
- •2.4.6. Категоризация
- •2.5. Реляционные модели
- •2.5.1. От er-диаграмм к реляционным схемам
- •2.5.2. От er-связей к к отношениям
- •2.5.3. Объединение отношения
- •2.5.4. Преобразование слабых множеств сущностей
- •Глава 3. Функциональные зависимости
- •3.1.Основные определения
- •3.2. Тривиальные и нетривиальные зависимости
- •3.3. Замыкание множества зависимостей
- •3.4. Правила вывода Армстронга
- •3.5. Неприводимое множество зависимостей
- •Примеры
- •Глава 4. Нормализация
- •4.1. Декомпозиция без потерь
- •4.2. Первая, вторая и третья нормальные формы.
- •Вторая нормальная форма (2нф).
- •Третья нормальная форма ( 3нф ).
- •Нормальная форма Бойса-Кодда
- •4.3. Многозначные зависимости
- •4.4. Четвертая нормальная форма (4нф)
- •4.5. Пятая нормальная форма (5нф)
- •4.6. Итоговая схема процедуры нормализации
- •4.7. Альтернативный набор определений нфбк, 4нф и 5нф
- •4.8. Выделим цели процесса нормализации
- •4.9. Другие нормальные формы
- •Глава 5. Методология концептуального проектирования
- •5.1. Источники представления пользователей о предметной области
- •5.2. Определение типов сущностей
- •5.3. Определение типов связей
- •5.4. Определение атрибутов
- •5.5. Определение доменов атрибутов
- •5.6. Определение потенциальных и первичных ключей
- •5.7. Генерализация и специализация типов сущностей
- •5.8. Создание диаграммы "сущность-связь"
- •5.9. Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями
- •Глава 6. Методология логического проектирования баз данных реляционного типа
- •6.1. Преобразование локальной концептуальной модели данных в локальную логическую модель
- •6.1.1. Удаление связей типа m:n
- •6.1.2. Удаление сложных связей
- •6.1.3. Удаление рекурсивных связей
- •6.1.4. Удаление связей с атрибутами
- •6.1.5. Удаление множественных атрибутов
- •6.1.6. Перепроверка связей типа 1:1
- •6.1.7. Удаление избыточных связей
- •6.2. Наборы отношений локальных логических моделей данных
- •6.2.1. Сильные типы сущностей
- •6.2.2. Слабые типы сущностей
- •6.2.3. Бинарные связи типа "один-к-одному" (1:1)
- •6.2.4. Бинарные связи типа "один-ко-многим" (1:м)
- •6.2.5. Связи типа "суперкласс/подкласс"
- •6.2.6. Документирование созданных отношений и атрибутов внешних ключей
- •6.3. Проверка модели с помощью правил нормализации
- •6.4. Проверка модели в отношении транзакций
- •6.5. Создание диаграмм "сущность-связь"
- •6.7.1. Слияние локальных логических моделей данных в единую глобальную модель данных
- •6.7.1.1. Анализ имен сущностей и их первичных ключей
- •6.7.1.2. Анализ имен связей
- •2. Слияние эквивалентных сущностей с различными первичными ключами
- •3. Слияние сущностей с различными именами, имеющих одинаковые или различные первичные ключи
- •7.1.1. Oписание на языке sql стандарта iso 1992 (sql2)
- •Листинг 1. Операторы языка sql, предназначенные для создания таблицы
- •7.1.2. Реализация с использованием триггеров
- •Пример 1
- •7.1.3. Реализация с использованием уникальных индексов
- •Пример 2
- •7.2. Реализация бизнес-правил предприятия в среде целевой субд
- •7.3. Организация эффективного хранения данных
- •7.3.1. Анализ транзакций.
- •7.3.2. Выбор файловой структуры.
- •Последовательные файлы
- •Хешированные файлы
- •Индексно-последовательные файлы
- •Двоичные деревья
- •7.3.3. Определение вторичных индексов.
- •7.3.4. Анализ необходимости введения контролируемой избыточности.
- •7.3.5. Определение требований к дисковой памяти.
- •Последовательные файлы
- •Хешированные файлы
- •7.4. Разработка механизмов защиты
- •7.4.1. Разработка пользовательских представлений (видов).
- •7.4.2. Определение прав доступа.
- •7.5. Организация мониторинга и настройка функционирования системы
- •Глава 8. Язык структурированных запросов sql.
- •Операторы ddl
- •Типы данных
- •Создание файла бд
- •Создание (определение) таблиц
- •Определение столбцов
- •Примеры создания таблиц
- •Удаление таблиц
- •Модификация структуры таблиц
- •Операторы, изменяющие информацию в бд
- •Добавление новых данных.
- •Удаление существующих данных.
- •Обновление существующих данных.
- •Запрос информации из бд
- •Инструкция select
- •Предложение select.
- •Предложение from.
- •Запросы
- •Порядок выполнения многотабличных запросов
- •Виды объединений
- •Предложение where.
- •Условия отбора
- •Составные или сложные условия отбора
- •Предложение group by.
- •Предложение having.
- •Предложение order by.
- •Применение оператора select в инструкции insert
6.2.4. Бинарные связи типа "один-ко-многим" (1:м)
Для каждой бинарной связи типа 1:М, установленной в логической модели данных сущностями Е1 и Е2, необходимо переслать копию атрибутов первичного ключа сущности Е1 в отношение, представляющее сущность Е2, где они будут играть роль внешнего ключа.
Сущность, представляющая "единичную" сторону связи определяется как родительская, а сущность, представляющая "множественную" сторону, — как дочерняя. Как и в предыдущем случае, для представления данной связи необходимо скопировать первичный ключ родительской сущности в отношение, представляющее дочернюю сущность, где этот ключ должен быть описан как внешний.
Ниже приведен пример, иллюстрирующий, как связь типа 1:М можно представить в отношениях, созданных на базе предложенной выше логической модели данных.
Сотрудник (Код_сотрудника, Имя, Отчество, Фамилия, Улица, Город, Индекс, Должность, Пол, Зарплата, Код_отделения) .
Первичный ключ Код_сотрудника
Внешний ключ Код_отделения источник Отделение (Код_отделения)
Отделение (Код_отделения, Адрес, Номер_телефона, Факс, Руководитель)
Первичный ключ Код_отделения
Альтернативный ключ Номер_телефона или Факс
Внешний ключ Руководитель источник Сотрудник (Код_сотрудника)
6.2.5. Связи типа "суперкласс/подкласс"
Для каждой присутствующей в логической модели данных связи типа "суперкласс/подкласс" сущность суперкласса необходимо определить как родительскую, а сущность подкласса — как дочернюю.
Рассмотрим, например, связь типа "суперкласс/подкласс" сущности Недвижимость.
Существуют различные способы отображения этой связи.
(Вариант 1)
Недвижимость (Код_недвижимости, Адрес, Вид, Арендная_плата, Цена)
Первичный ключ Код_недвижимости.
(Вариант 2)
Недвижимость_в_аренду (Код_недвижимости, Адрес, Вид, Арендная_плата)
Первичный ключ Код_недвижимости.
Недвижимость_на_продажу (Код_недвижимости, Адрес, Вид, Цена)
Первичный ключ Код_недвижимости.
(Вариант 3)
Недвижимость (Код_недвижимости, Адрес, Вид)
Первичный ключ Код_недвижимости.
Недвижимость_в_аренду(Код_недвижимости, Арендная_плата)
Первичный ключ Код_недвижимости.
Внешний ключ Код_недвижимости источник Недвижимость (Код_недвижимости)
Недвижимость_на_продажу (Код_недвижимости, Цена)
Первичный ключ Код_недвижимости.
Внешний ключ Код_недвижимости источник Недвижимость (Код_недвижимости).
Диапазон возможных вариантов решений простирается от помещения всех атрибутов суперкласса в единственное отношение (вариант 1) до распределения всех атрибутов между тремя различными отношениями (вариант 3). Связи, которые суперкласс Недвижимость имеет с его подклассами, являются тотальными и непересекающимися, поскольку каждый член суперкласса Недвижимость обязательно должен быть членом одного и только одного из подклассов (Недвижимость_на_продажу или Недвижимость_в_аренду). Поэтому самым целесообразным решением для связи типа "суперкласс/подкласс" с тотальными и непересекающимися членами является представление каждого из подклассов в виде отдельного отношения, содержащего копию первичного ключа суперкласса. Это второй вариант в приведенном выше примере. Однако на окончательное решение могут оказать влияние и другие факторы — в частности то, включены или нет отдельные подклассы в различные связи.